(57)【要約】【課題】電源を別途設けることなく、また電源のための線を配線することなく使用することのできる２線式の接続用アダプタを提供すること。【解決手段】オンオフ動作をする２線式の検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタ１であって、外部の負荷と電源とを直列にして接続するための２つの外部接続端子１５，１６と、それぞれの検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための複数の入力端子１１ａ〜１４ａ，１１ｂ〜１４ｂと、２つの外部接続端子に加えられる電圧によって動作するものであって、それぞれの検出スイッチのオンオフ動作に応じてゲートに加わる電圧または電流がそれぞれ制御されて出力がオンオフ動作をする複数のトランジスタＴＲ１１〜１４とを有し、複数のトランジスタは、それぞれの出力が互いに並列に接続されまたは互いに直列に接続され、２つの外部接続端子に対して出力されるように接続されて構成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オンオフ動作をする２線式の検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタであって、
外部の負荷と電源とを直列にして接続するための２つの外部接続端子と、
前記それぞれの検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための複数の入力端子と、
前記２つの外部接続端子に加えられる電圧によって動作するものであって、前記それぞれの検出スイッチのオンオフ動作に応じてゲートに加わる電圧または電流がそれぞれ制御されて出力がオンオフ動作をする複数のトランジスタと、を有し、
前記複数のトランジスタは、それぞれの出力が互いに並列に接続されまたは互いに直列に接続され、前記２つの外部接続端子に対して出力されるように接続されてなる、
ことを特徴とする検出スイッチの接続用アダプタ。
【請求項２】
それぞれの前記トランジスタは、前記２つの外部接続端子のうちの一方の外部接続端子から供給される電圧または電流がそれぞれに接続された定電流素子および表示灯を介してそれぞれの前記ゲートに加わるように接続され、
前記それぞれの検出スイッチは、それがオンしたときに、それぞれの前記定電流素子および前記表示灯を介して流れる電流をバイパスして前記ゲートに電圧が加わらなくするようにまたは電流が流れなくするように接続されてなる、
請求項１記載の検出スイッチの接続用アダプタ。
【請求項３】
前記複数のトランジスタは、それぞれの出力が互いに並列に接続され、その並列接続体と前記２つの外部接続端子の一方の端子との間に発光ダイオードが直列に接続されてなる、
請求項１または２記載の検出スイッチの接続用アダプタ。
【請求項４】
前記複数のトランジスタの出力と前記２つの外部接続端子との間に、ダイオードブリッジによる整流回路が設けられてなる、
請求項１ないし３のいずれに記載の検出スイッチの接続用アダプタ。
【請求項５】
オンオフ動作をする２線式の検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタであって、
外部の負荷と電源とを直列にして接続するための２つの外部接続端子と、
前記それぞれの検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための複数の入力端子と、
前記２つの外部接続端子に交流側が接続されたダイオードブリッジによる整流回路と、
前記整流回路の直流側に対してドレインおよびソースが互いに並列となるように接続された複数のトランジスタと、
前記複数のトランジスタのそれぞれのゲートとそれぞれのドレインとの間にそれぞれ直列に接続された定電流素子および表示灯と、を有し、
前記それぞれの検出スイッチが、前記入力端子を介して、前記複数のトランジスタのそれぞれのゲートとそれぞれのソースとの間に接続されるように構成されてなる、
ことを特徴とする検出スイッチの接続用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オンオフ動作をする検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタに関し、例えば、複数台の流体圧シリンダのピストン位置の検出スイッチの接続などに利用される。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体圧シリンダにおいては、そのピストン位置を検出するために、検出スイッチが取り付けられている。
【０００３】
検出スイッチは、通常、それぞれ個別にプログラマブルコントローラなどの入力端子に接続されるが、複数個の検出スイッチが１つの入力端子に接続されることも多い。例えば、自動車の溶接ラインに設置されるクランプ固定装置においては、同じような動作を行う検出スイッチ付きの流体圧シリンダが複数台設置されている。これらの流体圧シリンダの全部のピストンがあらかじめ決められた設定位置に達したことを検出するために、それぞれの検出スイッチは互いに直列に接続されて用いられている。
【０００４】
しかし、その場合において、互いに直列に接続された複数の検出スイッチが１つでもオフであれば全体としてオフとなるので、負荷が動作しない場合に、どの検出スイッチがオフであるのか、またはどこかが断線しているのか、といった原因が分からない。
【０００５】
また、複数の検出スイッチを互いに並列に接続した場合には、検出スイッチが１つでもオンであれば全体としてオンとなるので、負荷が動作した状態のままとなった場合に、どの検出スイッチがオンであるのか、またはどこかが短絡しているのか、といった原因が分からない。
【０００６】
それらの場合に、故障した検出スイッチまたは不良の箇所を特定するために多くの時間と労力とを要する。
【０００７】
このような問題を解決するために、特開平１０−３２１０７４号公報に示される３線式の接続用アダプタが用いられる。
【０００８】
この従来の接続用アダプタは、検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための入力端子と、入力端子に接続された検出スイッチのオンオフ動作に応じて点灯または消灯する表示灯と、表示灯の点灯または消灯に応じてオンオフ動作をするフォトカプラとからなる検出回路ブロックとが複数個設けられている。複数のフォトカプラの出力は、ＡＮＤ回路またはＯＲ回路を介してトランジスタのベースに入力され、トランジスタを制御する。トランジスタの出力は、オープンコレクタ出力として外部に引き出され、負荷を駆動する。
【０００９】
このような接続用アダプタは、オープンコレクタ出力のための接続端子、電源を供給するための端子（電源のプラス端子）、および接地端子（電源のマイナス端子）の、３つの接続端子を有し、３本の電線によってプログラマブルコントローラなどと接続される。
【００１０】
上に述べた従来の３線式の接続用アダプタでは、それが設置されている場所まで３本の電線を配線しなければならないという問題がある。一般に、機械装置の工程現場では、２線式の配線が行われており、上に述べた３線式の接続用アダプタを使用するためには、近辺に電源を別途設けるか、または電源のための線を余分に配線する必要があった。
【特許文献１】特開平１０−３２１０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、電源を別途設けることなく、また電源のための線を別途配線することなく使用することのできる２線式の接続用アダプタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る検出スイッチの接続用アダプタは、オンオフ動作をする２線式の検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタであって、外部の負荷と電源とを直列にして接続するための２つの外部接続端子と、前記それぞれの検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための複数の入力端子と、前記２つの外部接続端子に加えられる電圧によって動作するものであって、前記それぞれの検出スイッチのオンオフ動作に応じてゲートに加わる電圧または電流がそれぞれ制御されて出力がオンオフ動作をする複数のトランジスタと、を有し、前記複数のトランジスタは、それぞれの出力が互いに並列に接続されまたは互いに直列に接続され、前記２つの外部接続端子に対して出力されるように接続されてなる。
【００１３】
好ましくは、それぞれの前記トランジスタは、前記２つの外部接続端子のうちの一方の外部接続端子から供給される電圧または電流がそれぞれに接続された定電流素子および表示灯を介してそれぞれの前記ゲートに加わるように接続され、前記それぞれの検出スイッチは、それがオンしたときに、それぞれの前記定電流素子および前記表示灯を介して流れる電流をバイパスして前記ゲートに電圧が加わらなくするようにまたは電流が流れなくするように接続されてなる。
【００１４】
また、前記複数のトランジスタは、それぞれの出力が互いに並列に接続され、その並列接続体と前記２つの外部接続端子の一方の端子との間に発光ダイオードが直列に接続されてなる。また、前記複数のトランジスタの出力と前記２つの外部接続端子との間に、ダイオードブリッジによる整流回路が設けられてなる。
【００１５】
他の本発明に係る検出スイッチの接続用アダプタは、オンオフ動作をする２線式の検出スイッチを複数個接続する際に用いられる検出スイッチの接続用アダプタであって、外部の負荷と電源とを直列にして接続するための２つの外部接続端子と、前記それぞれの検出スイッチのオンオフ信号を取り込むための複数の入力端子と、前記２つの外部接続端子に交流側が接続されたダイオードブリッジによる整流回路と、前記整流回路の直流側に対してドレインおよびソースが互いに並列となるように接続された複数のトランジスタと、前記複数のトランジスタのそれぞれのゲートとそれぞれのドレインとの間にそれぞれ直列に接続された定電流素子および表示灯と、を有し、前記それぞれの検出スイッチが、前記入力端子を介して、前記複数のトランジスタのそれぞれのゲートとそれぞれのソースとの間に接続されるように構成されてなる。
【００１６】
なお、本発明におけるトランジスタは、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ、接合型電界効果トランジスタ、バイポーラ型のトランジスタなど、種々のトランジスタを含む。電界効果トランジスタではなく、例えばＮＰＮ型トランジスタである場合には、ゲートをベース、ドレインをコレクタ、ソースをエミッタと、それぞれ読み替えればよい。
【００１７】
また、定電流回路には種々の構成のものが含まれる。例えば、定電流ダイオード、または、ダイオードやトランジスタなどを組み合わせて定電流を得る回路を構成したものが含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、電源を別途設けることなく、また電源のための線を別途配線することなく使用することのできる２線式の接続用アダプタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る直列接続用の接続用アダプタ１の回路構成を示す回路図である。
【００２０】
図１に示すように、接続用アダプタ１は、４個の定電流ダイオードＲＤ１１〜１４、５個の発光ダイオードＬＤ１１〜１５、４個のＮ型のＭＯＳ型電界効果トランジスタＴＲ１１〜１４、整流回路Ｒ１、４組の入力端子１１ａ〜１４ａ，１１ｂ〜１４ｂ、および１組の出力端子１５，１６によって構成されている。
【００２１】
出力端子１５，１６は、外部の負荷Ｌ１と電源Ｐ１とを直列にして接続するための端子である。入力端子１１ａ〜１４ａ，１１ｂ〜１４ｂは、４つの検出スイッチＳ１１〜１４のそれぞれのオンオフ信号を取り込むための端子である。整流回路Ｒ１は、２つの出力端子１５，１６に交流側が接続されたダイオードブリッジである。
【００２２】
トランジスタＴＲ１１〜１４は、整流回路Ｒ１の直流側に対してドレインおよびソースが互いに並列となるように接続されている。トランジスタＴＲ１１〜１４のドレインには発光ダイオードＬＤ１５が直列に接続されている。
【００２３】
定電流ダイオードＲＤ１１〜１４および発光ダイオードＬＤ１１〜１４は、それぞれ１つずつ互いに直列に接続され、トランジスタＴＲ１１〜１４のそれぞれのゲートとそれぞれのドレインとの間に接続されている。定電流ダイオードＲＤ１１〜１４は定格電流が十分の数ｍＡから数ｍＡ程度のもの、例えば０．５ｍＡ程度のものである。この定格電流に応じた電流が、検出スイッチがオンしたときに発光ダイオードＬＤ１１〜１４に流れて発光する。
【００２４】
検出スイッチは、上に述べた入力端子を介して、複数のトランジスタＴＲ１１〜１４のそれぞれのゲートとそれぞれのソースとの間に接続されることとなる。
【００２５】
トランジスタＴＲ１１〜１４は、出力端子１５，１６に加えられる電圧によって動作し、それぞれの検出スイッチのオンオフ動作に応じて、ゲートに加わる電圧がそれぞれ制御され、出力がオンオフ動作をする。これらのトランジスタＴＲ１１〜１４は出力が並列に接続されているので、いずれか１つがオンすると、出力端子１５，１６の間がオンとなって負荷Ｌ１が動作する。
【００２６】
これらの回路は、金属製または合成樹脂製のハウジングの内部または表面に実装されることによって、接続用アダプタ１を構成している。
【００２７】
次に、接続用アダプタ１の動作について説明する。
【００２８】
検出スイッチＳ１１〜１４がオフの場合には、そのトランジスタＴＲ１１〜１４のゲートには電源電圧に近い電圧が印加され、そのトランジスタＴＲ１１〜１４は出力がオンとなる。検出スイッチＳ１１〜１４がオンの場合には、そのトランジスタＴＲ１１〜１４のゲートに加えられていた電圧がそれによって短絡され、ゲートの電圧が零となってそのトランジスタＴＲ１１〜１４は出力がオフとなる。
【００２９】
したがって、いずれか１つでも検出スイッチＳ１１〜１４がオフの場合には、少なくとも１つのトランジスタＴＲ１１〜１４の出力がオンとなるので、出力端子１５，１６はオンとなる。そのときに、回路ＣＲ１が形成され、電源Ｐ１からの電流によって負荷Ｌ１が作動し、発光ダイオードＬＤ１５が点灯する。
【００３０】
全ての検出スイッチＳ１１〜１４がオンの場合にのみ、全てのトランジスタＴＲ１１〜１４の出力がオフとなり、出力端子１５，１６はオフとなる。このとき、負荷Ｌ１は作動を停止し、発光ダイオードＬＤ１５は消灯する。発光ダイオードＬＤ１１〜１４は、オンである検出スイッチＳ１１〜１４に対応して点灯するので、全ての検出スイッチＳ１１〜１４がオンの場合は全て点灯する。
【００３１】
つまり、本実施形態の接続用アダプタ１は、検出スイッチＳ１１〜１４の入力に対してＮＡＮＤ回路として動作する。ＮＡＮＤ回路のような負論理回路は、発光ダイオードＬＤ１１〜１４によって各検出スイッチＳ１１〜１４の動作確認だけではなく、配線の断線を検出することも可能である。機械装置の動作端の検出などに用いられるリミットスイッチは、接点構成をＢ接点として用いるのが通常である。ＮＡＮＤ回路を構成する接続用アダプタ１はこのような目的に用いられる検出スイッチを多数接続するために好適である。
【００３２】
しかし、接続用アダプタ１を、ＮＡＮＤ回路動作ではなく、ＡＮＤ回路動作、またはＯＲ回路動作など、他の論理による動作を行うように構成してもよい。そのために、例えば、トランジスタＴＲ１１〜１４の出力に対して、反転回路またはＮＯＴ回路などを挿入してもよい。また、トランジスタＴＲ１１〜１４の出力を互いに直列となるように接続してもよい。
【００３３】
上に述べた実施形態の接続用アダプタ１において、定電流ダイオードＲＤ１１〜１４の定格電流を０．５ｍＡとすると、接続用アダプタ１からの漏れ電流は検出スイッチＳ１１〜１４が全てオンの場合でも２ｍＡであり、極めて小さい。したがって、このような漏れ電流によって負荷が動作してしまうおそれは極めて小さい。しかし、小さな負荷を用いるために漏れ電流をさらに小さくしたい場合には、例えば、定格電流のより小さな（例えば０．１ｍＡ程度の）定電流ダイオードＲＤ１１〜１４を用い、かつその定格電流に合わせて動作電流の小さい発光ダイオードＬＤ１１〜１４を用いるか、または発光ダイオードＬＤ１１〜１４を省略すればよい。
【００３４】
上に述べた実施形態の接続用アダプタ１によると、２線式であるので、電源を別途設けることなく、また電源のための線を配線することなく使用することができる。発光ダイオードＬＤ１１〜１４の点灯又は消灯によって、検出スイッチＳ１１〜１４の動作状態を容易に確認することができる。また、いずれかの検出スイッチが故障した場合であっても、故障した検出スイッチを短時間で特定することができる。検出スイッチＳ１１〜１４に流れる電流が小さいので、検出スイッチの寿命が長くなる。部品点数が少なく、回路が簡単であるので、コストダウンが可能である。
【００３５】
上に述べた実施形態においては、接続することができる検出スイッチの数を４個としたが、３個以下または５個以上であってもよい。整流回路Ｒ１を設けたが、負荷が直流電源で動作するものである場合には、整流回路を不要とすることができる。トランジスタＴＲ１１〜１４として、電界効果型以外の種々のトランジスタ、例えば、バイポーラ型のトランジスタなどを用いることが可能である。
【００３６】
その他、接続用アダプタ１の全体または各部の構成、形状、寸法、及び回路の構成は、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
自動車の溶接ラインに設置されるクランプ固定装置などにおける複数の流体圧シリンダの動作確認のためなどに利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る接続用アダプタの回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  接続用アダプタ
１１ａ〜１４ａ，１１ｂ〜１４ｂ  入力端子
１５，１６  出力端子（外部接続端子）
ＴＲ１１〜１４  トランジスタ
ＲＤ１１〜１４  定電流ダイオード（定電流素子）
ＬＤ１１〜１４  発光ダイオード
Ｒ１  整流回路
Ｓ１１〜１４  検出スイッチ
【図１】
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